并联型APF三相四线制体系的控制策略研究.pdf

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1、第44卷第2期电力电子技术Vol.44，No.22010年2月PowerElectronicsFebruary，2010并联型APF三相四线制系统的控制策略研究李新宇，邓先明，李德路，张倩倩（1.中国矿业大学，江苏徐州221008；2.江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心，江苏徐州221008）摘要：介绍了用于三相四线制的有源电力滤波器（APF）的工作情况，给出了APF预测控制的基本原理及系统的特点，并对空间矢量预测电流控制进行建模和仿真。最后通过仿真和实验验证了该算法的可行性和良好的控制效果。关键词：滤波器；空间矢量控制；三相四线制中图分类号：TM92

2、1文献标识码：A文章编号：1000-100X（2010）02-0049-02StudyonControllerofShuntAPFThree-phaseFour-wireSystemLIXin-yu，DENGXian-ming，LIDe-lu，ZHANGQian-qian（1.ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China；2.JiangsuElectricalDrive&ControlEngineeringTechnologyResearchCenter，Xuzhou221008，China）

3、Abstract：Thispaperdescribesanactivepowerfilter（APF）usedforthree-phasefour-wire，thebasicprinciplesandsystemfeaturesofpredictinAPFareintroduced.Themodelingandsimulationofspacevectormodulation（SVM）basedonthepre-dictivecurrentcontrolleraregiven.Thewaveformsshowthatthealgorithmhasgoodco

4、ntroleffectandtheexperimentveri-fythefeasibilityofthealgorithm.Keywords：filter；spacevectorcontrol；three-phasefour-wiresystem1引言式中：Ts为采样周期；ic*（k+1）和u*（k+1）分别为在k+1时刻三相四线制系统与三相三线制系统相比，其谐APF的指令电流与参考电压。波和无功电流检测方法的根本区别在于对三相电流中零序分量的处理。根据瞬时功率理论可将负载电流解耦成各个分量，采用不同的补偿算法得到的分量也不同[1]图1并联型APF等值电路

5、。由式（2）可知，为了在k时刻得到u*文中提出了一种基于电压空间矢量的APF预（k+1），就必须提前一个采样时刻预测出i*测电流控制方法。该方法在k采样时刻预测k+1采c（k+1）。在提前一个采样时刻计算出u*样时刻的指令电流，计算k+1时刻APF的参考电（k+1）后，就可以压，通过电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法得出使用SVPWM方法得到合适的APF开关控制信号，相应的控制开关信号，以达到跟踪控制电流的目的。从而达到跟踪控制电流的目的。电压SVPWM可以提高电流控制精度和直流电压利采用一种简单有效的快速预测指令电流方法，用率；预测方法的应用则可以消除

6、采样、计算等引起其原理如图2所示。在稳态时，利用上一周期的历史的延时对电流控制的不良影响[2-4]数据来产生下一采样时刻的i*（k+1）；在暂态时，利。c用二阶外推插值法得到下一采样时刻的i*在三相四线制系统中，由于零线的存在，使APFc（k+1）。主电路和控制电路的构成形式与三相三线制有所不同，分为四相变流器和三相变流器两种。文中从经济的角度出发，采用三相变流器结构。2APF预测控制基本原理图2参考电流预测原理图图1示出并联型APF等值电路。忽略APF交流在稳态时，负载电流及其所含有的谐波电流成侧电阻的影响，有：分都比较稳定，可视为周期变化，因此利用所存储

7、di的上一周期指令电流值来得到下一采样时刻的指u=Lcx+e，x=a，b，c（1）xkdt令电流值，即：**将式（1）离散化，有：ic（k+1）=ic[k-（N-1）]（3）u*（k+1）=L[i*（k+1）-i（k）]/T+e（k）（2）式中：N为一个周期的采样点数。xcxcxsx在暂态时，由于负载电流在变化，因此上述预测方法不再适用。此时，利用拉格朗日插值法做出外推定稿日期：2009-08-26预测，有：作者简介：李新宇（1983-），男，安徽宿州人，硕士研究生，研究****方向为电力电子技术、电能质量问题。ic（k+1）=3ic（k）-3ic（k-1）

8、+ic（k-2）（4）49第44卷第2期电力电子技术